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1、主橋1、2#墩水中承臺采用鋼筋砼套箱施工方案一、工程概況與特點新邵資江二橋主橋橋墩1、2#墩位于主河槽中，單個墩基礎設計為4根D230cmD270cm變截面單排樁基礎，樁頂由水中承臺連接成整體，承臺頂面伸出兩座啞鈴形實體墩身。承臺橫橋上長17.6m，順橋方向寬3.9m，高3.0m，一個承臺砼體積為206 m3，鋼筋為20.44 t。水文情況：設計承臺底面標高為201.00m，頂面標高為204.00m。施工水位受下游剛建成的曬谷灘電站蓄水控制，要求電站放水降低施工水位有困難，施工期間不存在往年的枯水季節低水位情況，實際施工水位標高在205.00左右。整個承臺是由4根樁基礎過渡到兩座墩身的承重結構2、，受力相當大;又是位于縣城內的城市橋梁，在美觀上有一定要求，設計要求保證承臺底在最低水位情況下也不能露出水面，整個承臺是在水位線以下施工，水浮力相當大，這種水中承臺施工在橋梁工程中比較少見，施工難度相當大。我省中型跨徑橋梁過去很少采用水中承臺結構，一般都選擇在枯水季節時施工，并適當提高承臺底面標高。近年來推廣采用無承臺大直徑變截面樁基礎，樁、柱、支座中心同在一垂直線上，只設水上系梁。水中承臺施工一般采用鋼套箱施工，水中承臺僅底部在水中，大部分仍露在水位線以上。鋼套箱止水困難，鋼套箱底與樁基鋼護筒壁之間，套箱側模板分塊接縫及四個轉角處容易漏水，處理起來很困難。為了克服水浮力鋼套箱鋼材投入大，回收3、率低，側模板周轉使用又影響工期，潛水水下作業工作量多，施工成本很高。根據1、2#墩承臺設計構造及橋位的水文情況，我們為了確保施工安全和質量，加快施工進度，參考外省類似承臺施工的經驗，擬采用鋼筋混凝土套箱方案施工承臺。二、施工方案1、鋼筋混凝土套箱構造及優點：鋼筋混凝土套箱，其構造類似于鋼套箱。先分塊預制4塊鋼筋混凝土底板，底板平面預留樁位孔。利用鉆孔平臺設置5組2I36工字鋼梁組下托梁，在平臺上部對應下托梁設置5組2I36工字鋼梁組上頂梁，上下之間配32精軋螺紋鋼筋作吊桿。將4塊底板預制件起吊套在墩位測量定位，并澆濕接頭砼連成套箱底板為整體。再澆注鋼筋混凝土套箱四方墻身，在上頂梁用千斤頂、吊桿4、逐節下放套箱入水，并逐步加高四方墻身至設計高度。套箱內四個角電焊鋼斜撐，并在長邊墻身之間電焊兩層水平撐來平衡水的側壓力。套箱下放定位達到設計要求后，澆注底板水下封底混凝土，將套箱底板預留孔位與樁基鋼護筒之間縫隙止水，并起到加厚加重底板的作用。然后可以抽套箱內的水，進行承臺的鋼筋、混凝土的施工。這種鋼筋混凝土的套箱施工，有以下優點： 止水難度要小，止水主要是止住套箱底板與樁基鋼護筒之間的間隙。 整體剛度大，自重大，克服水浮力有利。 潛水員作業工作量要小, 施工相對安全。 施工鋼材投入少，不必回收重復利用;兩個墩承臺可以同時施工，對加快工期有利。2、施工程序分四塊預制套箱底板清理承臺范圍內空間，利5、用鉆孔平臺安裝托梁，頂梁及吊桿裝置四塊套箱底板起吊就位，澆注濕接頭砼分節澆注鋼筋砼套箱墻身千斤頂逐步下放套箱固定套箱，并澆注封底砼套箱內抽水，割除鋼護筒澆注第一層1.0m高鋼筋砼承臺澆注第二層2.0m高鋼筋砼承臺循環3、鋼筋砼套箱詳細構造及操作 套箱橫橋向長為18.20m，比承臺長20.3m，順橋向寬為3.9m，與承臺寬度相同，高度按施工水位205.2m考慮，底面標高為200.2m，總高度為5.0m，其中套箱底厚0.3m，澆0.5m封底砼，套箱壁厚為0.3m。總共砼約 m3，總重約 t，采用C30砼。 底板分四塊在岸上預制，4個樁孔用鋼板卷成D300cm環，底板配兩層12鋼筋網，與鋼板環焊接，6、圓孔薄弱部位加鋼筋，底板澆30cm壁身，提高底板強度和剛度。 已完成的樁基內清鑿樁頭砼，到設計樁頂標高，并測量實際樁頂平面位置偏差值，給套箱就位提供依據。 清理鉆孔平臺，并將平臺立柱之間承臺下沉的空間進行清理，由潛水員下水將水中聯系桿件割除。利用鉆孔平臺設置下托梁，平臺上頂梁、吊桿、下降的千斤頂及配套裝置。吊運安裝四塊預制的套箱底板，測量定位，焊接鋼筋 ，并澆注濕接頭砼，將四塊底板聯成整體。 套箱四周墻身為鋼筋砼結構。橫橋向墻身外側鋼筋利用承臺設計上鋼筋（N3），內側增設受力鋼筋（16），承臺內橫向鋼筋N4、N5按設計布置外，另增加兩層16錨固鋼筋。承臺設計下層主筋la、lb按設計布置。順橋向7、兩側墻身鋼筋與橫橋向相同。在套箱墻身逐步加高的同時，電焊箱內四個角型鋼斜撐，兩條長邊墻身之間的內撐。套箱壁身模板采用竹膠模板，支架用型鋼固定，一定保證模板牢固，控制四周壁身外形平面尺寸及垂直準確度。壁身內側按施工縫處理鑿毛，加強與承臺砼結合成整體，承臺混凝土摻微膨脹劑。 套箱底板預留孔與樁基鋼護筒之間空隙密貼，預先在鋼護筒外圍吊鋼板。鋼板環由多塊環形狀鋼板焊20鋼筋吊桿，鋼板環之間有20cm搭接長度，環形狀鋼板與套箱底板及鋼護筒接觸的空隙墊一層10cm海綿。待套箱準確定位后，拉緊鋼板焊在鋼護筒外壁上電焊固定，來達到填塞縫的效果，阻止封底砼不流失，達到止水效果，也起到了支撐套箱圓孔的作用。 套箱8、底澆注50cm厚水下砼，在鋼護筒與底之間填充空隙止水。通過澆封底砼，加厚了底板，提高了底板承重能力，增加了重量平衡水浮力。在澆注水下砼工藝上，合理地布置導管，控制骨料粒徑，延長砼凝固時間，采取措施盡量減少砼壓水時離析量，注意套箱內水位高度，適當略高于套箱外河面水位，保證止水效果。在預制套箱底板時設置少量的豎向錨固鋼筋。 在套箱抽水前，在套箱頂面利用樁基主筋、鋼護筒、平臺立柱設置反壓裝置來抵抗水浮力，確保套箱克服水浮力有足夠安全儲備。反壓裝置又有澆注第一次砼承重作用，避免施工過程套箱加重，導致封底砼在鋼護筒四周下沉受力開裂。 第一次砼澆注厚度初步確定為1.0m，避免承臺水化熱產生造成砼內外溫差過9、高而開裂，采用預埋豎向波紋管來散熱措施。第一次砼澆注后，施工縫處理，采用埋石筍、增加錨固鋼筋措施等處理。4、鋼筋砼套箱施工過程需進行的計算需計算的內容： 下托梁、上頂梁、吊桿整個過程受力計算 套箱下放過程強度驗算，下放不均勻抗剪強度計算 套箱封底抽干水后，水浮力作用下穩定性計算 底板強度驗算 墻身在水的側壓力作用下強度計算 內撐受力，壓桿穩定性計算 鉆孔平臺豎向承載力、上拔力，鋼管立柱穩定性附計算書：5、施工中需特別注意的事項 要求套箱平面位置準確，套箱外墻表面光滑，砼密實，盡量控制施工誤差。 使套箱下放過程，使千斤頂同步均勻下放，避免套箱不均勻受力產生砼開裂。 采取多項措施保證封底水下混凝土10、達到止水效果，并要求在承臺砼澆注過程不滲水。 確保套箱克服水浮力，采取有力措施，有足夠安全儲備。 加強套箱內壁與承臺砼的結合，保證套箱壁利用設計上的承臺鋼筋位置盡量重合，避免砼內外溫差產生承臺砼開裂。 力爭在水面上把準備工作做細，盡量減少潛水員作業工作量。 套箱施工都是在鉆孔平臺上進行的，1、2#墩平臺水深，平臺立柱長，鋼管立柱直徑偏小，水中聯系桿件少，施工平臺的安全需特別注意。 1墩因水深，地質情況復雜，鉆孔平臺比較薄弱，在1墩樁基鋼筋籠安裝時，注意樁頂鋼筋籠與鋼護筒之間增設錨固鋼筋，以便在樁頂上設置鋼支撐作為施工平臺受力的補充措施，既承受壓力,又抵抗水的上浮力。鋼筋混凝土套箱施工，工藝比較11、復雜，這既有結構理論問題，更重要是施工經驗方面，沒有一套成熟的經驗可參考，只有在實施過程，開動腦筋，根據實際情況，不斷摸索完善，力爭將工作做好，到達目的。實施過程一定要謹慎，只能將工作做在前面，杜絕安全質量事故發生，一旦出現問題，就是大問題，處理起來相當困難，造成的損失更大。 三、主要材料與施工設備1、鋼筋砼套箱材料鋼筋砼套箱材料數量表序號名稱規格或型號單位數量備注1砼C30m32鋼筋16部分利用承臺設計上N33鋼筋124鋼筋10錨固528設計承臺內的6鋼板環107預埋鋼板8斜撐109內撐2210封底砼C302、施工材料鋼筋砼套箱施工主要材料序號名稱規格或型號單位數量備注1施工平臺座2利用鉆孔平臺2下托梁2I36,103上頂梁2I36,104吊桿l32精軋螺紋鋼5頂帽6齒輪千斤頂200KN,行程200mm臺207環狀托板8托板吊桿209反壓鋼柱利用樁內主筋102I362I363、施工設備鋼筋砼套箱施工主要設備序號名稱規格或型號單位數量備注1吊車臺班2電焊機臺43氧割設備4潛水泵5潛水設備6升降千斤頂7攪拌機8運輸9船